انتخاب بهترین مدل سینتیکی در خشک کردن قارچ دکمه ای توسط سامانه مادون قرمز

سابقه و هدف:

 قارچ دکمه ای (Agaricus bisporus) یک ماده غذایی با ارزش تغذیه ای بالا، حدود 40% از سهم بازار قارچ خوراکی را به خود اختصاص داده و حاوی 5/32% پروتئین، 6/1% چربی، 2/9 % فیبر، 5/7 % خاکستر، 8/6 % رطوبت و 4/42% کربوهیدرات بر اساس ماده خشک می باشد. قارچ دکمه ای محصولی با فسادپذیری بالا است که مدت ماندگاری آن در دمای 4 درجه سانتی گراد حداکثر 8 روز می باشد. در این پژوهش جهت افزایش زمان ماندگاری قارچ دکمه ای و تولید محصولی با کیفیت بالا، از خشک کن مادون قرمز (IR) استفاده و سینتیک انتقال جرم نمونه ها اندازه گیری شد.

لذا در این تحقیق خشک شدن قارچ دکمه ای در یک خشک کن مادون قرمز در توان های پرتودهی 150، 250 و 375 وات و در فواصل 5، 10، 15 و 20 سانتی متر بررسی شد. تاثیر توان لامپ و فاصله نمونه از منبع پرتودهی بر زمان و آهنگ خشک شدن و ضریب نفوذ رطوبت در قالب آزمایش فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی بررسی شد. جهت مدل سازی سینتیک خشک کردن، 9مدل ریاضی شامل انتشار فیک، تقریب انتشار، پیج، پیج اصلاح شده، نیوتن، میدیلی، لگاریتمی، ورما، دوجمله ای بررسی و بهترین مدل با بیشترین ضریب تبیین بالا و کمترین خطای استاندارد، انتخاب شد.

نتایج نشان داد تاثیر توان و فاصله لامپ پرتودهی بر فرآیند خشک شدن قارچ دکمه ای معنی دار می باشد. افزایش توان لامپ مادون قرمز از 150 به 375 وات و کاهش فاصله لامپ از نمونه از 20 به 5 سانتی متر، زمان خشک شدن قارچ دکمه ای را به ترتیب 7/56 و 3/55 درصد کاهش داد. بیشترین زمان خشک شدن مربوط به توان 150 وات و فاصله 20 سانتی متری لامپ بود که برای انجام فرآیند در این تیمار 190 دقیقه زمان صرف شد. همچنین کمترین زمان خشک شدن مربوط به توان 375 وات و فاصله 5 سانتی متری لامپ بود که مدت زمان ثبت شده برای این تیمار 30 دقیقه بود. با افزایش توان لامپ و کاهش فاصله لامپ پرتودهی در فرآیند خشک شدن قارچ دکمه ای، ضریب نفوذ موثر رطوبت یک روند افزایشی داشت. با افزایش توان لامپ از 150 به 375 وات، ضریب نفوذ رطوبت از m2s-1 9-10×8/3 به m2s-1 9-10×0/11 افزایش می یابد (در فاصله 5 سانتی متری از لامپ). با افزایش فاصله نمونه از لامپ 250 وات از 5 به 20 سانتی متر، ضریب نفوذ موثر رطوبت برای قارچ دکمه ای از m2s-1 9-10×0/7 به m2s-1 9-10×2/2 کاهش یافت.

ضریب نفوذ موثر رطوبت قارچ دکمه ای بین 9-10×2/1 تا 9-10×0/11 مترمربع بر ثانیه به دست آمد. در مدل سازی فرآیند خشک شدن قارچ مدل پیج همخوانی بهتری با نتایج آزمایشگاهی در مقایسه با سایر مدل ها داشت.